原油降凝剂作用机理
聚合物型原油降凝剂的作用机理及应用_王丽娟
绝大多数原油降凝剂的高分子结构都含有较 规整的长链结构, 并以结晶状态存在。它们的熔化 或结晶温度与各自的组成及分子量等密切相关, 一般地说, 当原油中蜡的平均碳原子数与降凝剂
收稿日期: 1997 01 30; 修改稿收到日期: 1997 08 21。
原 油的 改性。为 此, 有 人提 出以下 几种 筛选 模 式[ 18] :
模式 1: 对大多数原油存在一个特定温度, 即
倾点, 不能用化学方法降低至该温度之下, 这个结
论可提供对某种原油进行加剂改性的 可能性信
息。
模 式 2: 从 含 蜡原 油 的差 示 扫描 量热 分 析
( DSC) 曲线与降凝剂的相应曲线对比来筛选降凝
降凝剂牌号
化学组成
研制, 生产厂家
EV A GY EJ 6 ZDR Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ EP 系列 EM S
F 21 W HO W HP AOA
PEM 12
乙烯 羧酸乙烯酯共聚物
马来酸酐接枝改性 E VA 乙烯/ 丙烯三元共聚物
北京有机化工厂
石 油天然气 管
道科学研究院 中 科院长春 应 化所 浙江大学
3. 2 降凝效果的实验室评价
实验室模拟的现场工况过程只是定性的, 至 今没有一套可行的定量方法。要为特定的原油确
定最好的降凝剂, 必须发展标准的实验室模拟方 法, 使之用于评价原油和长输管道设计。对此, 应
注意以下几方面因素:
考察降凝剂改性实验室效果好坏, 需综合考
虑倾点、粘度、屈服值、蜡沉积动态稳定性等, 与此
DSC 曲线的降凝剂。若原油中蜡的成分较复杂, 或现有降凝剂中并无具有合适 DSC 曲线的产品 时, 应考虑将两种以上的降凝剂进行复配使用以 达到对原油充分改性的效果。
原油降凝剂的研究进展及发展趋势
原油降凝剂的研究进展及发展趋势作者:王金玺来源:《价值工程》2012年第06期摘要:介绍了原油降凝剂的产生、种类及在国内外的发展现状。
分析和探讨原油降凝剂的主要作用机理,并对未来降凝剂的发展趋势进行预测。
关键词:原油;降凝剂;研究进展中图分类号:TE6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)06-0031-02‘0 引言我国除新疆克拉玛依和青海冷湖原油外,多数原油含蜡量较多,凝点较高。
含蜡原油在低温下容易析出蜡晶,随着温度的降低,蜡晶数量增多并长大聚集,形成三维网状的蜡膏状物质而使原油失去流动性,给原油的开采和输送带来困难。
通过在原油中加入高分子降凝剂,避免了蜡晶间粘结形成三维网状结构,达到降凝、减粘及改善低温流动性的目的[1]。
本文综述原油降凝剂的产生、分类及研究现状,并对未来原油降凝剂的发展趋势进行评述。
1 原油降凝剂的产生1931年,Davis利用氯化石蜡和萘经过缩合反应,合成了最早的烷基萘降凝剂,目前该降凝剂仍是主要降凝剂品种之一,但由于该降凝剂颜色较深,呈深褐色,对中质和重质润滑油的降凝效果好,因此不宜用于浅色油品,多用于内燃机油、齿轮油和全损耗油中。
30年代末相继出现了商品名为Santopour的降凝剂(它是氯化石蜡和酚的缩合物)、聚甲基丙烯酸酯降凝剂以及聚异丁烯降凝剂。
国内对降凝剂的研究不但起步较晚,而且大部分是对润滑油降凝剂的研究,从20世纪60年代后才开始从事原油降凝剂的研究,1984年石油管道科学研究院首次完成了对江汉原油用EVA作降凝剂改性,并在冬季在钟市一荆门75knl长输管线上工业试验成功,其原油凝点由21.5℃降至8℃,有效成分添加量仅为10ppm[2]。
2 原油降凝剂的种类目前市面上销售的原油降凝剂种类很多,例如:EVA、ZDR-1、EMS、WHO等各种原油降凝剂,但是从其化学组成、合成的路线及降凝效果来看,原油降凝剂大致分为四种类型,具体如下。
2.1 降凝剂EVA及其改性物降凝剂EVA即为乙烯与醋酸乙烯酯共聚物,它是一种带有极性基团、而且聚乙烯部分结晶的热塑性聚合物。
含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理的研究进展与探讨
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几种已知降凝机理 早在上个世纪 EF 年代, 人们就对 降 凝 剂 的 作 用 机 理 开 展 了 一 系 列 研 究 工 作, 以指导原油降凝剂的
[ ] 开发和应用。 ’GE+ 年, H412<72< 等提出了抑制蜡晶三维网状结构生成的吸附 $ 共晶理论 + 。 ’GE, 年, I45=21 [ !] 等从 热 力 学 方 面 进 行 研 究, 并 用 低 温 显 微 镜 进 行 观 察, 明确指出降凝剂能使蜡晶的形态发生变化 。 [ K] 降 凝剂不 是 晶 体石 蜡 的 溶剂, 也 不会减 少原油 中石 蜡含量, 只 是改变 分散 相 微 ’GJ+ 年, ! " # $ % & " ’ 指出 , 粒的大小、 形状和结构, 并在这些晶体表面建立某种能量障碍以阻止晶体微粒的接近, 从而 改善原 油的 流
[ $. ,$+ ,$J] [ $.] [ $J] 熵的变化情况 。 &:4=E>BE=E 与张红 通过 分 析 蜡 油 溶 解 过 程 的 %&’ 曲 线 发 现, 降凝剂的加入使
[ $, - $!] 素有关 : 随着烷基链长度、 平均分子量的增大或极性基团含量的减小, 降凝剂结晶能力增强。
图. 7489:; .
合成蜡油的 %&’ 曲线: 降温 ( /) ( 1) 速率为 $,2 0345,蜡含量 ( 6[$+] 0 升温
( /) ( 1):EB;> E:; $, 2 0345 H D( DEF) I ( 6[$+] %&’ <9:=;> ?@: >A5BC;B4< DEFA @4G>:<@@G458 0C;EB458
原油降凝剂作用机理
原油降凝剂作用机理
1.分散作用:原油降凝剂中的表面活性剂具有分散作用,能够降低蜡
质颗粒间的吸附力和聚集力,使蜡质颗粒分散均匀,防止其堆积和沉淀。
这样就能够阻碍蜡质的结晶和沉淀过程,提高原油的流动性。
2.阻碍结晶作用:原油降凝剂中的添加剂分子具有一定大小和形状,
在原油中形成一层分子薄膜。
这些分子薄膜能够与蜡质颗粒表面相互作用,并且与之形成大分子结构,从而阻碍蜡质颗粒间的结晶过程。
这种结构还
可以防止蜡质颗粒的沉淀,使其分散在原油中。
3.扩散作用:原油降凝剂中的添加剂分子能够在蜡质颗粒表面与之形
成吸附层或者络合物,改变蜡质颗粒表面的性质,从而增加蜡质颗粒间的
间隙。
这样可以促进原油中的溶剂分子与蜡质颗粒之间的质量传递,加速
蜡质颗粒的扩散过程,从而增加了原油的流动性。
4.防止结晶核的形成:原油降凝剂能够与原油中的低级炔烃等物质形
成络合物,阻碍了蜡质颗粒的结晶核形成,从而延缓了蜡质的结晶和沉淀
过程。
这样能够提高原油的有效结晶温度,降低原油的凝固点,提高其流
动性。
以上是原油降凝剂的作用机理。
不同的原油降凝剂具有不同的配方和
添加剂,因此作用机理可能会有所差异。
但总体来说,原油降凝剂能够通
过分散作用、阻碍结晶作用、扩散作用和防止结晶核形成等方式,改善原
油的流动性,降低其凝固点。
这对于在低温环境下运输和储存原油具有重
要意义。
高效原油降凝剂
4
凝固点及粘度 大幅度下降, 原油亦可在管 道内常温下流 动。
5
一、主要技术指标
指标名称 外观 pH 值 密度(20℃)g/cm3 闪点 ℃ 降凝幅度℃ 溶解性
指标 浅黄色或棕红色液体
6.0~8.0 0.75~ 0.95
≥60 ≥8 溶于低碳醇及有机溶剂
6
二、使用方法
2
当前最常见的处理方式是在管道输 送原油时,采用逐站加热工艺对原油进 行升温降粘,以保证原油有较好的流动 性,根据估算燃料动力消耗约占输油量 成本的55%,同时原油中轻质油组份挥 发严重。
针对以上情况,我公司与中国石油 勘探开发研究院共同研制出一种新型高
3
效降凝剂、该产品由改性丙烯酸烷基酯、 马来酸酐、苯乙烯多元共聚物聚合而成。 该系列原油降凝剂组分可与原油中析出 的蜡质发生共晶,吸附在蜡结晶表面上, 破坏蜡的结晶行为和取向性,原油中的 蜡不能附着于其上,形成极性表面层, 改变了蜡晶的形状和尺寸,避免了蜡晶 间粘结形成三维网状结构,阻止蜡晶的
序 药剂名称 加药量 实验温
号
mg/L 度℃
1 CH-01A复 100
合降凝剂
80Leabharlann 2 空白015min ℃
——
30min ℃
24.0
33.0
45min ℃
21.5
降凝幅 度℃ 11.5
—— 8
对乍得油田Ronier 4-2单井原油降凝效果如下:
序 药剂名 加药量 实验 15mi 30mi 45min 降凝幅
号
称
mg/L 温度 n ℃ n ℃ ℃
度℃
℃
1 CH-01A 100
—— 11.0 9.0
原油降凝剂
原油降凝剂原油降凝剂是一种油溶性高分子有机化合物或聚合物为主体的化学添加剂,又称流动性改进剂。
主要改善原油中蜡晶形态和网目构造的发育过程,改变原油中蜡晶的尺寸和形状。
阻止蜡晶形成三维空间和网络构造,从而达到降低原油凝点,低温粘度和屈服值,改善原油的低温流动性的目的,实现安全,高效,节能的输送效益。
作用及效果:(1)原油降凝剂能够控制原油中石蜡结晶生长的空间;(2)原油降凝剂具有抑制原油中石蜡的析出、降低析出、降低析蜡点的特性;(3)原油降凝剂改性原油具有静置保持低温流动的长时效性。
(4)原油降凝剂改性原油具有很好的抗剪切性;(5)原油降凝剂改性原油二次加热温度可大幅度降低;(6)原油降凝剂改性原油具有很好的热稳定性;(7)原油降凝剂对多种原油具有很好的改性效果;(8)原油降凝剂由于其具有特殊的纳米材料性质,可将管道内壁凝油层携带出来,具有“清道夫”的作用。
应用范围:原油长输管道加入原油降凝剂,可有效降低下游进站温度,变加热输为加剂热处理低温输送或常温输送,节省燃料费用。
对于正反输管道,使用该降凝剂后,由于延长了最大允许停输时间,可实现管道间歇输送,从而节省电能消耗,降低输油成本,提高输油效益。
对于新建管道,可以用加剂处理原油代替热水预热投产,实现冷投或准冷投,大大降低投产费用。
对于特殊生产环境,如海上无人值守平台等,在无法正常生产期间,可先期投入原油降凝剂,无需柴油置换就可以保证管线的安全在启动。
达到了简化操作,节省费用的目的。
储备库应用:该产品可有效的降低原有的凝点,降温储存,改善并保持原油的低温流动性,将内壁沉积的油层携带出来,具有“清道夫”的作用。
能耗成本降低,时效性和稳定性的增强,实现含蜡原油降温储存的效果。
采油井的应用:可有效的降低油井原油的凝点和粘度,替代反输稀油和加热采油的效果。
纳米降凝剂高性能改善含蜡原油低温流动性的复合纳米降凝剂制备和高效率低耗能的原油处理工艺,是改善含蜡原油低温流动性并实现其安全、高效、节能输送工艺新技术的两大关键技术,为此,针对大庆原油开展了技术攻关。
试析原油降凝剂的降凝机理及其分子设计研究进展
试析原油降凝剂的降凝机理及其分子设计研究进展摘要:本文论述了当前原油降凝剂的降凝机理及其分子设计的国内外研究最新进展。
并介绍了多种降凝机理,同时也对降凝剂分子设计和降凝剂种类进行了分析,为降凝剂的深入研究和实践应用提供可靠的参考。
关键词:降凝剂;降凝机理;分子设计;进展由于现阶段我国产出原油的含蜡凝点较高,在原油温度比凝点温度高的情况下,原油中蜡会处于溶解的状态,原油的流动性并不会发生较大的改变。
当原油的温度相比凝点温度低的情况下,会出现晶体析出的情况,导致原油的流动性较差,为原油进行管道输送增加了困难。
因此,为促进原油企业的良性发展,应对原油降凝剂的降凝机理及其分子设计进行研究。
一、降凝机理及其本质1)吸附理论。
当原油温度略小于蜡晶体的沉淀温度时,降凝剂分子出现沉淀并吸附在已经形成蜡晶体的晶核上,这种情况的出现改变了蜡晶体的生长方向,促使蜡晶体自身的结构发展不再是三维网状结构,从而对蜡晶体的晶体状态产生了改变。
研究人员通过利用苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸十八酯三元共聚物当做原油降凝剂。
通过实践观察得到,在蜡晶体发生分离现象时,原油中所具有的胶体和沥青质通过吸附被分离的蜡晶体包围,在极性基团的作用下导致蜡晶体结构发生改变,在一定程度上提升了蜡晶体的分散度,从而实现了降低原油凝固点的目的。
2)成核理论。
在原油的温度大于蜡晶体沉淀温度情况下,降凝剂分子会从原来的油中沉淀,同时也构成了晶体发育中心。
基于此,原油中所具有的石蜡会构成更多的小晶体,改变了原来大网状蜡晶簇的结构。
3)共熔理论。
在原油温度下降到蜡沉淀点时,蜡晶体和降凝剂分子会出现一起沉淀的情况,从而导致蜡晶体的结晶方式和生长方向发生了一定的改变,导致蜡晶体发育的整体速度出现了缓慢的趋势,最终原油中的蜡分子位于降凝剂分子的烷基链上生产晶体。
研究人员使用不同的方法研究了乙烯-醋酸乙烯-丙烯三元共聚物降凝剂的共晶机理,证实了当加入降凝剂后,蜡的结晶度出现了显著提升的趋势。
原油管道输送降凝降粘技术
研究表明长距离管道结蜡的关键影响因素是温度,油管道横截面存在径向 温度梯度,靠近内壁温度最低,当温度低于石蜡的的溶解温度时,石蜡就会在 管壁上结晶析出,这就会造成蜡分子的径向浓度梯度,内壁面处的浓度最低, 蜡分子从管中心向管壁的径向扩散,形成不流动的结蜡层,并进一步吸附液相 中是蜡晶,形成网络结构,把部分液态原油包围其中。如下图。
1958年12月建成的克拉玛依至独山子原 油管道,这是建国后铺设的第一条长输原油 管道,标志了中国长输管道建设史的起点。
其中花格线(起于青海省西州境内的花 土沟油砂山 ,终于青海省格尔木市南郊 ) 是在高原地区敷设的第一条原油管道,管线 最高点大乌斯山,海拔高度3420米。塔轮线 (塔中至轮南)是我国的第一条流动性沙漠 管线 。
石蜡结晶
T℃
管道径向温度梯度
结蜡的分布规律
一般情况下,
在管道的起始 段,因热油管 道油温高于析 光管段 蜡点的区域, 管壁无结蜡现 象。
油温下降,
在析蜡点到析蜡 高峰点之间,结 蜡层逐渐增加, 喇叭口段 结蜡厚度逐渐增 加形成喇叭口状 的结蜡区。
结蜡后裙段
析蜡高峰点后, 结蜡层又逐渐减 薄,最后结蜡厚 度逐渐趋于固定
6600
西北原油输送管道分布图
总 长 约
千 米
年 输 油 能 力
万 吨
5000
3.华东原油管网概况
华东地区主要油田为山东胜利油田,是继大庆油田之后建成的第二大油田 。华 东原油管网是从修建临邑至南京的鲁宁线时开始筹划的。
胜利油田投入开发后,陆续建成了东营至辛店,临邑至济南两条管道,直接向齐 鲁和济南的两个炼厂输油。1974年,东营至黄岛管道建成后,原油开始从黄岛油港 下海转运。
对于不同成分的原油和处在不同温度段的管道,管壁结蜡的 形状会有差别,但都可以抽象成以上模型 不论输油温度如何变化 和持续输油时间如何不同,这种分布规律不会改变,但积蜡高峰 区会有偏移,输油温度提高积蜡高峰区会向终点方向偏移,反之, 则向起点方向偏移 原油加热温度的高低不会影响原油的析蜡量, 只会影响到结蜡时间的早晚。
聚合物降凝剂在原油中作用状况的研究进展
结 晶或片 状结 晶 。而微 晶石蜡 主要 由高分 子量 的 异构烷 烃 和环烷 烃组 成 。 由于 缺乏 大型 晶体 以及 异构 体排 列方 式 的不 同 , 微 晶石 蜡 通 常 聚集 到 一
起形 成小 型 的无 定形 微粒 后不 能 出现 ) , 通 常 为 针 状
1 降 凝剂 的 结构 特征
大 多数 的聚合 物 降凝 剂 包 含 两个 部 分 l _ 5 ] , 一 个 极性部 分 和一个 非极性 部 分 。其 中非极 性 部分 通 常为长 链烷 基 , 它 的作 用是 利用成 核 、 吸附作 用 和石蜡 产生共 结 晶[ 6 ; 非 极性 部分可 由酯 类组 成 , 例 如醋 酸 乙烯 酯 ( V As ) 、 马来 酸 酐 ( MAS ) 或者 丙
形成 , 从 而对 管 道 的 运 输 造 成 不 利 的 影 响 。 降 凝 剂 的 使 用 在 原 油 运 输 时 会 形 成 一 个 有 效 的 预 防措 施 。 从 降 凝 剂 的 结 构特 征 、 功能和石蜡的聚合物添加剂的作用机理进行分析 , 对 影 响产 品 功 效 的 因素 进 行 了
个 晶核构 成 的 , 它 能有效 的分散 油 相 内的晶核 。
2 降 凝 剂 的作 用 机 理
原 油 中 的蜡 结 晶是一种 从 固体纵 轴 的结 构 开
*基 金项 目 : 东 北 石 油 大 学 研 究 生 创 新 科 研 项 目资 助 ( Y J S C X 2 0 1 5 一 O 1 8 NE P U) 。 作者简 介: 荆国林( 1 9 6 9 一 ) , 男, 辽 宁建 平 人 , 东北石油大学化学化工学院教授 , 博士 , 主 要 从 事 环 境 工 程 教 学 科研 工作 。 收 稿 日期 : 2 O l 6 - 0 8 — 0 6
高蜡原油降凝降粘剂作用机理的探讨
高蜡原油降凝降粘剂作用机理的探讨
高蜡原油降凝降粘剂作用机理的探讨
用降凝降粘剂EvA+从处理高蜡原油,并对原油处理前后的石蜡、胶质、沥青质进行红外特征吸收峰、x射线衍射峰以及蜡晶尺寸变化研究.研究显示,降凝降粘剂主要是通过共晶作用改变蜡晶的结构,使蜡晶尺寸变大达到降低凝点的效果;同时降凝降粘剂利用自身的极性基团改变胶质和沥青质的聚集状态降低原油的粘度,从微观和宏观上证明了它的作用机理.
作者:杨涛王吉德奚惠民 Yang Tao Wang Jide Xi Huimin 作者单位:杨涛,Yang Tao(新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐,830046;新疆产品质量监督检验研究院,乌鲁木齐,830004)
王吉德,Wang Jide(新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐,830046)
奚惠民,Xi Huimin(克拉玛依金叶公司,克拉玛依,834000)
刊名:精细石油化工进展英文刊名:ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS 年,卷(期):2008 9(3) 分类号:X7 关键词:降凝降粘剂机理石蜡胶质沥青质。
原油降凝剂
原油降凝剂
原油有一定量的石油蜡,这些石油蜡的浓度、结构及分子量都与油源有密切的关系,在石油开采、输送、储存过程中由于冷却,这些蜡就结晶出来,沉积在井下设备、出油管线、分离器和储罐的金属表面,由于蜡的不断沉积,缩小了油管的流通面积,以至堵塞管道,降低油井的采油效率。
在管道输送原油时,采用逐站加热工艺对原油进行升温降粘,以保证原有的流动性,燃料动力消耗约占输油成本的30%,同时原油中轻质油份挥发损失。
加入原油降凝剂实现常温输送,对降低能耗意义重大。
在乙烯-醋酸乙烯体系中加入强极性集团采用高压多元聚合生产工艺制得原油降凝剂,与原油中的石蜡发生共晶吸附作用,阻止石蜡结晶长大,降低原油的凝固点、粘度,改善原油的低温流动性能。
在原油中加入一定量的原油降凝剂,能显著改善原油的低温流动性能,原油呈现牛顿流体特征的温度可降低5~10℃,凝点降低10~20℃,屈服应力值和低温表观粘度降低80%以上。
这是实现原油常温集输的有效途径。
原油降凝剂对国内多种含蜡原油都有良好的改性效果
从以上试验结果可见,原油降凝剂对国内外多种原油具有很好的降凝降粘效果,可安全、经济地应用于含蜡原油的开采和输送作业中。
原油降凝剂作用机理
原油降凝剂作用机理
原油在低温下会发生凝固,形成蜡样物质。
这是由于原油中含有多种
结晶化合物,随着温度的降低,这些化合物会形成晶体,进而组装成凝固物。
原油降凝剂的作用机理主要包括以下几个方面:
1.干扰凝固晶体的生长:原油降凝剂中的活性物质能够干扰凝固晶体
的生长过程,阻止晶体的形成和扩大。
这些活性物质可以通过表面活性剂
的作用,改变凝固物的晶体结构和形态,使其变得不规则且容易破碎。
2.降低凝固物的结晶温度:原油降凝剂中的化学成分可以与原油中的
结晶化合物进行物理吸附或化学反应,并改变它们的结晶温度。
例如,一
些原油降凝剂可以与蜡类化合物形成可溶性的复合物,使其晶体结构发生
变化,降低凝固物的结晶温度。
3.改善原油流动性:原油降凝剂作用于原油中的蜡类物质,能够改变
其流变性质。
一方面,原油降凝剂可以降低凝固物的黏度,使其在低温下
易于流动。
另一方面,它们还可以改善原油的乳化性质,在原油中形成胶
体颗粒,使凝固物更易于悬浮于原油中,减少其对流动性的影响。
4.分散凝固物:原油降凝剂可以通过分散凝固物的方法,将其分散于
原油中,使其不容易聚集和沉降。
这些分散剂可以通过改变原油中的极性、表面张力等性质,减少凝固物之间的相互作用力,阻碍其结晶和聚集,从
而保持原油的流动性。
总之,原油降凝剂通过干扰凝固物的生长、降低其结晶温度、改善原
油流动性以及分散凝固物等机制,能够提高原油在低温条件下的流动性,
减轻或避免由于蜡质凝固而引起的管道堵塞、泵油困难和设备故障等问题,保障原油输送和炼油过程的稳定运行。
【降凝剂在原油管输中的应用】原油降凝剂
【降凝剂在原油管输中的应用】原油降凝剂陕北原油具有石蜡含量高、黏度高、凝点高等特点,现管道运输是其主要的运输方式,针对陕北三高原油主要通过逐站加热的输送方法,因为在部分出油少的油区不能满管输送,小管线输送过程中温降大等实际情况,高凝点原油的输送不但制约了停输时间,还带来了很大的凝管危险性,另外也增大了能源浪费和设备投资率。
对此,延长石油管道运输公司已开始探索应用降凝剂,并取得了不错的成效,减阻剂可以有效降低原油凝点,而实现较低温安全输送。
降凝剂的主要成分是一些高分子聚合物,当它加注于原油时,可以有效改变原油中的蜡的结晶习性、蜡晶体的结构形态以及晶体之间相互作用的性质,使原油凝固点下降、也降低在低温时的粘度等物性,从而改善了三高原油的低温流通性。
添加降凝剂是实现低温输送的有效途径,但降凝剂种类繁多,化学反应机理各不相同,加上不同地区产出原油物性也有很大的不同,所以在降凝剂的应用中,必须有针对性的选择,合理配对才能提高成效。
1 原油凝结的主要原理原油是一种多组分的半流动的复杂有机化合物,不同组成,决定了其不同的粘稠度和流动性,一般具有一定的刺鼻臭味。
他的流动性主要取决于其中蜡含量的多少,含蜡越高凝固点越高。
当原油的温度降到一定值时,蜡状晶体颗粒在范德华力、共价键和氢键等力的作用下,碰撞频率大大增加,非常容易相互结合,形成特点的网络结构,使原油凝结而失去了原来的流动性,从而形成不同形态的蜡晶附着在管路内壁致使原油的流动性受到了阻碍难以输送。
2 降凝剂对含蜡原油的改性原理2.1降凝剂的作用机理含蜡原油凝结的主要机理是原油在温度较低时使原油中高凝固点、高粘性有机成分易形成蜡状晶体,这些蜡状晶体以不同的形态相互结合在一起并且形成了三维的网络结构,将低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等等一些组分吸附并包在里面,形成蜡膏状的物质,而使原油失去其流动性。
添加降凝剂可以有效影响和改变原油中高凝成分蜡晶的发育历程,并改变蜡晶的形态结构,阻碍和阻止高凝成分形成空间网络结构从而改善原油的低温的流通性。
原油降粘剂名词解释
原油降粘剂名词解释
原油降粘剂(Crude oil viscosity reducer)是一种用于降低原油粘度的化学品或添加剂。
原油粘度是指原油的黏度或流动性,即原油的内摩擦力和黏附力,通常以单位面积上单位力作用下原油单位时间内通过的体积来衡量。
原油粘度较高时,其流动性差,导致原油在输送或加工过程中的阻力增加,降低了传输效率。
因此,使用原油降粘剂可以降低原油的黏度,提高其流动性,简化原油的输送和加工过程。
原油降粘剂的作用机制可以包括以下几个方面:
1.减少原油中的粘结分子:原油中存在一些高分子化合物,如树
脂和沥青质,它们会增加原油的黏度。
降粘剂可以与这些高分
子化合物发生化学反应或物理吸附,减少它们在原油中的含量,从而降低原油的粘度。
2.分散和分解胶质物质:胶质物质是导致原油黏度增加的常见因
素之一。
原油降粘剂可以通过分散和分解胶质物质,减少其在
原油中的聚集程度,从而改善原油的流动性。
3.降低原油间的黏着力:原油中的分子之间可能存在较强的相互
吸引力,导致原油黏度增加。
原油降粘剂可通过在分子表面形
成保护膜减少分子间的黏着力,从而使原油流动更顺畅。
需要注意的是,不同类型和品牌的原油降粘剂可能具有不同的成分和作用机制。
具体的原油降粘剂的性能和适用范围需要根据实际情况和需求进行选择和测试。
原油降凝剂PVMO的合成及其性能评价
原油降凝剂PVMO的合成及其性能评价第18卷增刊1996年9月江汉石油学院JOURNALOFJIANGHANPETROLEUMiNsTlTUTEV ol18Sup.Sep1996原油降凝剂PVMO的合成及其性能评价矿旷刘付臣(辽河石油勘探局钻采工艺研究院,盘锦124010),摘要根据降凝剂的作用机理t呆帛溶剂法合成了一币}厚油降凝剂——甲基丙烯酸商碳酸酯一马来酸商碳醇醋一醋酸乙烯酯共聚物(筒稗PVMO).用谖聚台物对江汉厚油,大庆原油和馏分油进行了降凝实验.结果表明,它对原油的降凝蚊果较好当PVMO的加量为0?3时,大废原油的凝固点可降低18℃+江汉朦油可降低14c.此,还考察了热处理温度对降凝减粘效果的影响.在热处理温度为35℃,剪切速率为553I1时,舔加0.2的PVMO,可使江援厚油的表观牯度从100mPa?s降到295mPa?s,降幅约达70.同时,其流变性也得了改善. 嚣TE345端.了泅髓中国法分类号Tt.f'r,第一作者简介郑延戚,男,1965荦生,1989年大学毕业t讲师原油管道输送是当前普遍采用的最为经济有效的输送方法.近年来,由于高含蜡原油的开采量日益增加,在石油开采及集输过程中,此类原油的降凝减粘及防蜡措施也就成为迫切需要解决的问题.采用注热水,热油,沿地埋设伴热管线或其他措施都会带来很大的能量浪费,而且只能清除蜡堵于一时,不能确保原油顺利输送于永远.因此+寻求一种简单,经济的常温输送方法是非常重要的.目前.采用添加降凝剂降低原油凝固点的方法是最为引人注目或最有前途的方法之一.原油降凝剂是基于馏分油降凝剂发展起来的,其作用机理有二n—一是吸附机理;二是共晶机理.根据以上理论,原油降凝剂应是一种高聚物,分子中应具有直链烷烃结构和极性结构,直链烷烃基可位于主链或侧链上,链的长度应与原油中蜡分子链匹配,以便与蜡分子共晶或吸附.据此,笔者合成了一种新型的三元共聚物——甲基丙烯酸高碳醇酯马来酸高碳醇酯一醋酸乙烯酯(即PVMO)作为原油降凝剂,并对它进行了降凝减粘的效果评价.lPVMO的合成11单体的台成1.J.1马来酸十八酯称取~定量的马来酸酐和十八醇(摩尔比为1:2)倒人三口瓶中,加人溶剂甲苯,催化剂对甲苯磺酸和阻聚剂对苯二酚,装好辅助设施后升温到100c,进行单酯化反应,1h后再加入定量的对甲苯磺酸进行双酯化反应,2h后酯化产物经减压蒸出残余反应物和溶收稿日期1995—0520.改圊日期1996—0723江双石油学院第18卷剂,然后用浓度为10的NaOH溶液冲洗2次,除去阻聚剂和催化剂,分出水相,将油相置于真空烘箱中干燥后作为中间产物11.2甲基丙烯酸十八醋将甲基丙烯酸和十八醇按摩尔比 1.2:1加入三口瓶中,并加入溶剂,催化剂和阻聚剂,装上必要的设施后回流5h,当分出水的量与理论值相当时,则表明完全酯化;然后经洗涤,减压蒸馏出反应物,溶剂以及干燥而得中间产物.1.2共聚物的合成将马来酸十八酯,甲基丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯按重量比15:60:25倒人四口瓶中,加入溶剂甲苯,装好温度计,搅拌器,冷凝管和加料漏斗.将引发剂配成一定浓度的溶剂溶液,从加料漏斗缓慢加入,控制温度在11O~120℃之间,在氮气保护下反应一段时间,抽真空,除溶剂,干燥后得到淡黄色的马来酸十八酯一甲基丙烯酸十八酯一醋酸乙烯酯三元共聚物.2PVMO的性能评价2.I稀释剂的影响由于PVMO为半流动性物质,为加剂方便起见,将它与矿物油配成一定浓度的溶液.筛选出的矿物油对试验用原料油凝固点影响如表1所示.裹1稀释荆对试验用油凝固点的影响由表1可知,稀释剂对试验用油的凝固点影响不大.2?2PVMO的降凝效果评价实验裹2PVMO对试验用油降凝效果的影响采用GB51O规定的方法?对PVMO进行了降凝效果评价试验.试验中测定了加入PVMO前后的凝固点.另外,试验中采用了成都仪器厂生产的NXS一1型旋转粘度计测定处理前后原油的表观粘度.车报■增刊郏廷成等:原油降凝剂PVMO的台成及其性能评价由表2可知,PVMO对试验用油均有一定的降凝作用.但PVMO对原油的降凝效果优于对馏分油的效果.一般来说,降凝剂对原油降凝作用的大小与原油性质指表3大庆原油和江汉原油油样的主要性质指标堂塑堕宣堕坚堕皇!塑宣堕堕堕宣堕量江汉原油0.8736322-222?0122大庆原油0.87693508-!!标有关.表3列出了大庆原油和江汉原油的—些性质指标,其中影响降凝效果的主要因素为含蜡量.大庆原油含蜡量高达25.4,凝固点较高(35c).对照表2和表3可以看出,在PVMO加量为0.3时,可使大庆原油凝固点降低18c,江汉原油凝固点降低14C.总之,原油烷基缸越长,降凝剂中酯基碳数越高,其降凝效果越好.PVMO对馏分油的降凝效果之所以较差(凝固点仅降低7~8℃),与馏分油中蜡分子量分布范围有关,馏分油中蜡分子量分布窄,在降温过程中,蜡会在较窄的温度范围内大量析出根据降凝剂的作用机理,所加降凝剂必需在较窄温度范围内与大量蜡晶产生吸附或共晶,才能有效地降低凝固点.但是,由于降凝剂分子量分布范围宽,与馏分油中子不能产生有效的吸附或共晶,从而影响了它的降凝效果.相比之下,原油中蜡分子量分布较宽,其析蜡温度也较宽,加降凝剂后可以改善最初析出的蜡结晶和相继析出来的蜡结晶之间的相互作用,延迟了蜡空间网状结构的生成J,因而降凝效果较好.2.3评价试验结果讨论2.3.1PVMO的加量对降凝效果的影响PVMO加量对试验用油降凝效果的影响见图1.由图1可看出,原油降凝效果随降凝剂加量的增加而迅速提高,当达到一定的数值(例如,对大庆原油加量约为0.25.对江汉原油约为0.3)后而趋于平缓;当超过这一值后,降凝效果并不明显,反而使成本增加.降凝剂对馏分油的降凝效果影响不大, 表明此种降凝剂不适合于馏分油,2.3.2原油预热温度对降凝效果的影响用江汉原油在加人降凝剂和不加降凝剂时进行了原油预热温度对降凝效果的影响试验(图2).由图2可知,未加降凝剂时,预热温度在60℃左右,凝固点升高;而随预热温度的增加,凝固点降低.这可用热处理降凝机理加以说明].原油热处理降凝就是在加热原油中蜡全部溶解,而后在所形成的晶体结构具有最小强度的情况下进行冷却,蜡晶析出,原油中的胶质沥青吸附包围在析出的蜡品周围,改变蜡晶结构,使原油凝固点降低;而在加热温度不太高的情况下,低熔点的蜡在原油中溶解,脱离出来的胶质和沥.0_I.30j/\<\10~{\,———~,6284_】自江汉石油学院第18卷青质又吸附到高溶点石蜡晶体表面,冷却时,已溶解的石蜡又转变成晶体,胶质,沥青质的钝化作用降低,从而使晶体结构强度增加,凝固点升高.加人PVMO后,在同样的预热温度下,凝固点大大降低,峰值消失,在预热温度为7o ~80C时,加人降凝剂后的凝固点仅降低2℃.可见,PVMO的加人,不仅可使原油预热效果大为改善,而且还可使预热温度明显降低.2,4原油表观粘度及流变性江汉原油在加人降凝剂0.2前后粘度变化曲线见图3.由图3可看出,加剂后原油表观粘度明显下降且粘温曲线变得平缓,说明原油低温流动性能有较大改善.当温度为35c时,原油表观粘度降低达7O.图4为江汉原油加人降凝剂后的流变曲线由图4可看出,在试验温度范围(3o~5o ℃)内,温度升高,剪切应力下降,双对数座标图上的流变曲线斜率为一条接近于1的直线,这表明,加0.2的PVMO后,江汉原油流变性能得到了显着的改善.:{交舞o3O405060在剪切速率553s_1下加搏温度/"C图3江汉原油牯温流变曲线3结论2004006001000剪切速度率/s图4添加0.2PVM[舳江汉原油流变曲线1)用溶剂法合成的马来酸酯一醋酸乙烯酯一甲基丙烯酸酯三元共聚物(PVMO)对原油的降凝效果比对馏分油的降凝效果好.2)加人0?3的PVMOt可使大庆原油凝固点降低18℃,江汉原油凝固点降低I4℃.3)当原油中加人0?2%的PVMO,预热温度为50~85℃时,取得了较好的降凝效果; 且与70~80℃预热温度下的降凝效果相差不大,所以使用降凝剂可以降低原油预热温度,这对原油输送节能有着重要意义.4)江汉原油中加入PVMO后,可使35c的原油表观粘度降低7oG,原油的低温流动性和流变性能得到明显改善.∞柚l.0\倒霉譬增刊郑延成等:原油降凝剂PVMO的合成厦其性能评价8l?参考文献1樱井傻男石油产品添加剂.石油产品舔加剂翻译组译.北京:石油工业出版杜?1980.363~3662李蕈球.原油蜡中饱和馏分含量及其分子量分布对原油降凝剂感受性影响的研究.石油(石油加工),1990,18(1)8~133古宾BE等.高粘高凝原油和成品油管道输送脒袒泽译.北京:石油工业出敝杜,1987lo~15[编辑正丁]SynthesisofPourDepressorforCrudeOilandItsPourPointDepressingEffectZhengYanchengZhaoXiutaiLiKehua(Ji~nghanPetroleun~Institute.Jhagsha434102,China)LlUFUChen(L[aohePetroleumExplorationAdminiscration.Panjin124010,Chhaa) ABSTRACTBasedonthemechanismofpourpointdepressant,acopolymeris synthesizedwhichishigheralkylacrylates——maleicacetate—,vinylacetatecopolymer (PVMO),apourpointdepressant.Itsinfluencesonpourpointdepressionandviscosity reductionofcrudeoil.especiallyontherheologicalpropertiesoftheJianghancrudeoilare studied.Theresultsareasfollow:thepourpointoftheJianghancrudeoilloweredby12℃,apparentviscosityloweredby70at35℃(adding0.2PVMO);thepourpointof theDaqingcrudeoI1loweredby18℃(adding0.3PVMO).ItisshowedthatthePVMO iseffectiveinpourpointdepressionandviscosityreductionofcrudeoils. SUBJECTTERMSpourpointdepressant;viscosityreducing;copolymer;rheological proDerty。
原油降凝剂作用机理
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶,这些蜡晶大多呈板状或针状,互相结合在一起形成三维网目结构,并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围,或包围在网状结构内形成蜡膏状物质,而使原油失去流动性。
原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程,从而使原油的凝固点(倾点)降低。
但必须指出,降凝剂不能抑制蜡晶析出,而只能改变蜡晶的形态。
亦即加入降凝剂后,原油的浊点不会改变,只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构( Slack Wax),在施加一定的剪切力后,其网目结构易于破坏,或根本不形成网目结构,因而增加了原油的流动性,达到降低原油凝点的作用。
近几十年来,国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究,目前公认的原油降凝剂的作用原理是吸附与共晶理论。
原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型:(1)晶核作用。
原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出,它起着晶核的作用,并成为蜡晶发育的中心,使原油中的小蜡晶增多,从而不易形成大的蜡晶。
(2)吸附作用。
原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出,它被吸附在已经析出的蜡晶晶核的活性中心,从而改变蜡晶的取向性,使其难于形成三维网目结构,并且减弱了蜡晶间的黏附作用。
(3)共晶作用。
原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出,从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。
添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况,可利用馏分油进行显微镜观察。
Lorensen等曾在 -40℃低温下进行显微观察后证实,不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈 20—150 靘的针状结晶,加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。
当然,加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。
如,使用烷芳族降凝剂时,蜡晶表面吸附了芳香族基团,而使蜡晶不再继续按原来的取向发展;而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时,侧链的烷基与蜡形成共晶。
此外,结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加,这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用,从而使其不能形成牢固的三维网目结构。
降凝剂及其降凝机理
降凝剂及其降凝机理
降凝剂是一种添加剂,一种聚合物或缩合物,其分子一般包括极性基团(或芳香核)和石蜡烃烷基链结构相似的化学组成。
通常少量添加能显着降低油表观粘度和屈服值冰点,从而达到提高石油和低温流动性。
主要作为0#—10#、—20#、—35#柴油的添加剂,可使柴油凝固点降低15—30℃。
冷滤点降低4—12℃,达到改进柴油低温流动的目的,可使柴油馏分变宽,增加柴油收效率,提高炼油厂效益。
又称为低温流动改进剂PPD。
原油失去流动性是由于溶在油中的蜡在温度降低时结晶析出。
随着油温的下降,蜡的溶解度逐渐下降,蜡晶相互重叠连结而形成三维空间网状结构,原油便失去了流动性。
降凝剂并不是与原油发生化学反应,而是改变蜡晶的尺寸和形状,阻止蜡晶形成三维空间网状结构,但降凝剂不能抑制蜡晶的析出,只能改变蜡晶形态,使蜡晶形成三维空间网状结构的能力变弱,因而增强了原油的流动性。
降凝剂的作用机理_发展概况和发展趋势
降凝剂的作用机理、发展概况和发展趋势李永明,夏海英(中石化股份公司西南分公司工程技术研究院) 摘 要:本文概述了原油降凝剂的作用机理、发展概况和发展趋势。
关键词:原油;降凝剂;凝点1 前言我国主要油田生产的原油大部分是高含蜡原油,在温度降低的时候,原油会析出蜡晶,随着温度的不断下降,蜡晶逐渐增多,最终形成三维网状结构,大大降低原油的流动性。
含蜡原油流动性对温度特别敏感的这种特征,严重影响原油开采与储运的安全生产和运行。
因此,含蜡原油粘度及流变性改进技术研究,就成为我国当前缓解石油开采和运输技术问题的热门课题。
降凝剂(SPD)是一种油品添加剂,它在加入量很少时即能大大地改变油品中石蜡的结晶形态,改变体系的界面状态和流变性能,降低原油和油品的凝点和粘度,改善原油在采油、集输、储存等作业中的质量和效率,提高油品的使用性能,加宽原油炼制时馏分的切割宽度,提高经济效益和资源的利用率。
降凝剂是一种化学合成的聚合物或缩合物,其分子中一般含有极性基团(或芳香核)和与石蜡烃结构相似的烷基链,长链烷基结构可以在侧链上,也可以在主链上,或者两者兼有。
降凝剂可依靠自身的分子特点,改变多蜡原油冷却过程中析出的蜡晶形态,抑制蜡晶在原油中形成三维网状结构,从而改善原油的低温流动性。
Davis于1929年发现,氯化石蜡和萘的缩合物是有效成品油降凝剂,此后,有关降凝剂的研究工作便开始迅速发展;原油降凝剂是在馏分降凝剂的基础上发展起来的。
2 原油降凝剂的作用机理关于降凝剂的作用机理,说法不一,难有定论,但有关降凝剂的作用机理,普遍是含蜡原油,在温度降低时,蜡晶析出过程中降凝剂所起的作用不同提出的。
所以,在谈降凝机理前,有必要先谈谈含蜡原油的成蜡机理。
2.1 含蜡原油成蜡机理(1)晶核形成当液体温度低于凝点时,分子热运动程度也随之降低,自由能将急剧降低,熔融状态中随机分布的分子逐渐靠近,邻近排列的分子链将聚集成分子团,这些分子将继续不断地连接、分离,形成有序晶格点,直到分子团达到一个临界尺寸和稳定状态,该过程被定义为成核,而分子团称为晶核〔1〕,这些晶核仅仅在低于蜡熔化温度时才稳定,而该温度之上的热运动将打破其稳定状态。
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含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶,这些蜡晶大多呈板状或针状,互相结合在一起形成三维网目结构,并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围,或包围在网状结构内形成蜡膏状物质,而使原油失去流动性。
原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程,从而使原油的凝固点(倾点)降低。
但必须指出,降凝剂不能抑制蜡晶析出,而只能改变蜡晶的形态。
亦即加入降凝剂后,原油的浊点不会改变,只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构(Slack Wax),在施加一定的剪切力后,其网目结构易于破坏,或根本不形成网目结构,因而增加了原油的流动性,达到降低原油凝点的作用。
近几十年来,国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究,目前公认的原油降凝剂的
作用原理是吸附与共晶理论。
原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型:
(1)晶核作用。
原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出,它起着晶核的作用,并成为蜡晶发育的中心,使原油中的小蜡晶增多,从而不易形成大的蜡晶。
(2)吸附作用。
原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出,它被吸附在已经析出的蜡晶晶
核的活性中心,从而改变蜡晶的取向性,使其难于形成三维网目结构,并且减弱了蜡晶间的黏附作用。
(3)共晶作用。
原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出,从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。
添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况,可利用馏分油进行显微镜观察。
Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实,不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶,加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。
当然,加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。
如,使用烷芳族降凝剂时,蜡晶表面吸附了芳香族基团,而使蜡晶不再继续按原来的取向发展;而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时,侧链的烷基与蜡形成共晶。
此外,结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加,这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用,从而使其不能形成牢固的三维网目结构。
近年来,对降凝剂作用机理的研究更加深入。
王彪等在研究大庆原油和大港原油对降凝剂感受性的差异过程中发现,原油中加降凝剂后,在冷却过程中进行显微镜观察,如果蜡晶颗粒变大,该降凝剂即对该原油具有良好的降凝效果,反之则无降凝效果。
实验所用的降凝剂F21为乙烯—醋酸乙烯(含少量磺酸盐)聚合物降凝剂,OEAM为马来酸酐和丙烯酸酯高碳醇酯类共聚物。
作者认为造成这一现象的原因是由于原油的凝固过程包括蜡晶的形成、发育和蜡晶之间的凝胶化两个过程。
加入降凝剂后如果能使蜡晶增大,在析出同样重量的蜡晶后体系中单位体积内蜡晶的表面能要比蜡晶颗粒小的不加降凝剂的体系要低。
因而加降凝剂后的体系比较稳定,不易形成凝胶,从而降低了原油的凝固点。
相反,所加入的降凝剂不能使蜡晶颗粒增大,体系的表面能无法降低,凝胶化过程也就不能推迟,所以这种降凝剂对这种原油不具有降凝效果。
梳状聚合物被广泛用做含蜡原油的降凝剂以改善低温流动性,这是目前所有降凝剂产品中最有价值的一类聚合物。
Chichakli第一次用X射线衍射技术解释了降凝剂的作用机理,此后又有许多学者采用不同的技术手段研究了梳状聚合物与蜡晶的相互作用。
Plate和
Shibaev对梳状聚合物的结构特点做了综述,Blumstein等报道了此类聚合物的介晶行为。
这种聚合物的分子聚集结构主要可分为两种类型:近晶的层状结构和向列型液晶结构。
Muller研究了X射线衍射中低角间隙相当于聚合物完全伸展的长度,而高角间隙则对应于聚合物烷烃链的六角状液晶结构。
Kaufman等在丙烯酸长链烷基酯和正构烷烃中均发现了一个4.2Å的尖锐的间隙(sharp spcing),类似的结果即使在丙烯酸酯聚合物的骨架不是立体规整的情况下也得到了保持。
Jordan及其合作者的研究结果表明:当聚合物的侧链含有少于8-9个亚甲基时,聚合物倾向于无定型结构,而超过9个亚甲基后,则形成结晶结构。
Hsieh等则指出一系列梳状部分规整聚合物(包括甲基丙烯酸正十八酯)的侧链存在部分的插入。
Aihaud等也得到了相似的结论。
Chatterjee等用X射线衍射仪详细地研究了不同的梳状聚合物与正构烷烃(从精制的柴油中分离出来的蜡)间的相互作用情况,发现分离出来的蜡晶基本为带有某些缺陷的六角状结构,这一特性是与具有大于8个碳以上侧链的梳状聚合物的机构相似的,降凝效果好的降凝剂可使样品的衍射谱图发生显著的改变,一般是移向宽角,衍射峰在有些情况下还发生明显的分裂。
凝点和冷滤点是表征柴油低温使用性能的重要指标。
凝点(SP)是表明柴油在低温环境中失去流动性的最高温度;冷滤点(CFPP)则可表明柴油通过柴油发动机供油系统时能造成滤网堵塞的最高温度。
对轻柴油而言,冷滤点比凝点指标在实际使用中显得更加重要。
这是因为冷滤点与柴油的低温使用性能直接相关,而凝点主要是与柴油的贮存、运输有关。
在柴油中加入很低浓度(1‰以下)的降凝剂就可大大改善柴油的低温流动性,加剂方法灵活、简便。
由于加入量少,不会改变柴油的其它性能指标,同时,使柴油的单位生产成本远远低于其它降凝、降滤方法或途径所投入的成本。
柴油在较低温度下之所以凝固,是由于柴油中含有一定量的蜡(即正构烷烃),当温度降低时,这些蜡会逐渐析出,并形成蜡晶。
最终把油包在其中,使油失去流动性而呈现凝固状态。
柴油中加入降凝剂后,当温度降低,蜡晶刚一形成时,降凝剂就会吸附在蜡晶表面上,阻止了蜡晶间的相互粘接,防止生成连续的结晶网,使蜡晶颗粒更加细微,能很好地通过滤网。
降凝剂这种破坏或改变蜡结晶的功能,就可降低柴油的冷滤点和凝点。
轻柴油按照凝点分为不同的牌号,每种牌号都有对应的凝点和冷滤点指标。
0号轻柴油就是指这一牌号的柴油凝点不高于0℃,其对应的冷滤点指标为不高于+4℃。
因此人们常常会认为,0号柴油就表明它在0℃时还能正常使用,这实际是一种误解。
准确地讲,凝点为0℃的0号柴油只能在高于其冷滤点+4℃的温度时才能正常使用,而在冷滤点及其以下的温度时,该柴油已经不能通过滤网(或滤清器);当温度降到0℃时,该油会失去流动性而呈现凝固状态。
降凝剂的使用效果,不仅取决于降凝剂本身的性能,而且与所加入的油品组成密切相关。
一种降凝剂加入组成不同的柴油中,降低冷滤点的幅度(即感受性)有较大的差异,因此首先要根据各种降凝剂对该油品的感受性选择最佳的降凝剂。
其次,要根据所加入油品的组成和性质,经过实验室内的小试,以确定最佳的添加量。
我觉得大家都存在误区,原油降凝与柴油降凝原理应该是相通的(也叫流动性改进剂);几年前我曾看过很多相关资料,因为我们原油性质也不稳定,小调试验经常做;有时作小调试验放入一定比例的热蜡(我认为是放宽干点到370左右),加入很少的降凝集就能起到降低冷滤点的效果。
降凝剂主要功能是破坏或改变蜡结晶的功能,就可降低柴油的冷滤点和凝点。